卫星地面站的现状与发展
对我国卫星通信产业技术发展的观察和思考_杨恪
The enterprise BLOG044对我国卫星通信产业技术发展的观察和思考一、卫星宽带多媒体通信是不可或缺的通信手段我国卫星通信始于上世纪七十年代，1972年我国首次组建了卫星地球站。
上世纪八十和九十年代是我国卫星通信产业的高速发展期，其中VSAT卫星通信的发展尤为快速。
从1993年VSAT通信业务向社会开放经营至今，VSAT卫星通信系统以其独特的方式在我国信息通信领域里扮演着越来越重要的角色，其网络建设已经遍布全国各地。
VSAT专用网络成为许多大型企业、商业团体、金融机构、新闻单位拓展业务的神经中枢。
在公众电信网络中，对于远距离的小容量通信，以及地面蜂窝网或寻呼系统的组网方面，VSAT系统也发挥了重要的作用。
进入21世纪后，国内卫星通信产业曾经历过一个衰落期，造成这种情况的原因主要来自两方面：1）以光纤为主导的地面固定网络和移动通信网络的迅猛发展对卫星通信产生很大冲击，挤压了卫星通信应用市场；2）就卫星通信系统本身而言，我国还没有形成一个完整的涵盖开发、研制到生产的产业链。
卫星通信终端尤其是室内单元设备、网管系统基本采用国外产品，卫星通信网络规模小，用户量少和业务单一是主要制约因素。
尽管如此，和地面网络相比，卫星通信仍有自己无可比拟的优势，这些优势可以归纳为：1）不受地域限制，覆盖面积大，服务范围广；+ 西安航天恒星科技实业（集团）公司 副总经理 杨恪卫星及其应用产业主要包括卫星制造、发射、运营以及地面设备制造和服务，作为我国战略性新兴产业的重要组成部分，卫星及其应用产业在国民经济的各个领域发挥着日益重要的作用，并迅速向传统产业渗透，呈现出较高的成长性和较强的产业融合性。
预计到“十二五”末，我国将有上百颗卫星在轨运行，从而形成较完备的应用卫星体系，为卫星应用产业快速发展奠定良好的基础。
可以预期，未来相当长一段时间都将是我国卫星应用的高速发展期，其中卫星通信、卫星导航、卫星遥感则是卫星应用产业的三大支柱。
《大功率卫星上行地面站设计研究》范文
《大功率卫星上行地面站设计研究》篇一一、引言随着卫星通信技术的不断发展，大功率卫星上行地面站作为卫星通信系统中的重要组成部分，其设计研究显得尤为重要。
大功率卫星上行地面站是向卫星发送信号的关键设施，其性能直接影响到卫星通信的可靠性和效率。
因此，本文将就大功率卫星上行地面站的设计进行深入研究，探讨其设计原理、技术要求及实施方法。
二、设计原理大功率卫星上行地面站的设计原理主要包括信号传输、功率放大、调制解调等方面。
首先，地面站需要接收来自信息源的信号，经过调制解调等处理后，将信号转换为适合卫星传输的格式。
其次，通过功率放大器将信号放大至适合卫星接收的功率水平。
最后，通过天线将信号发送至卫星。
三、技术要求大功率卫星上行地面站的设计需要满足以下技术要求：1. 高可靠性：地面站需具备高可靠性，以确保信号传输的稳定性和可靠性。
2. 大功率输出：为满足卫星接收需求，地面站需具备大功率输出能力。
3. 高效能调制解调：采用先进的调制解调技术，提高信号传输效率和抗干扰能力。
4. 灵活可扩展：地面站设计应具备灵活性，便于后期维护和升级。
5. 兼容性：地面站应具备与不同类型卫星的兼容性，以适应多种卫星通信需求。
四、实施方法大功率卫星上行地面站的设计实施主要包括以下几个方面：1. 硬件设计：根据技术要求，设计合理的硬件电路和天线系统，确保信号传输的稳定性和可靠性。
2. 软件设计：开发调制解调软件，实现信号的转换和放大，提高信号传输效率和抗干扰能力。
3. 系统集成：将硬件和软件进行集成，形成完整的地面站系统。
4. 测试与验证：对地面站系统进行严格的测试与验证，确保其性能达到设计要求。
5. 维护与升级：定期对地面站进行维护和升级，以保证其长期稳定运行。
五、结论大功率卫星上行地面站的设计研究对于卫星通信系统的可靠性和效率具有重要意义。
通过深入研究其设计原理、技术要求及实施方法，可以提高地面站的性能，满足不同卫星通信需求。
未来，随着卫星通信技术的不断发展，大功率卫星上行地面站的设计将更加智能化、高效化，为卫星通信提供更加稳定、可靠的保障。
卫星移动通信地球站天线发展综述
射和接收 情道的带宽约为８ 天线的投化形式酱遍采用硎极 ％．
‘ 国家 自 科学基 金资助项 目 【 ． ４ ６１． ６ ２２４） 然 Ｎ ６ ９３ ０ ００ ０７０６
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２２ 波束跟踪 ．２ ．
点的同时， 还具有宽频带甚至双频的工作特性， 拓宽了这种天线 的应用领域。 针对现有 Ｌ频段卫星移动通信系统的特点和用户分布情 况，．ｉｎ－ｏ ｎ 等人设计出了产生圆锥形波束的微带天线 ＭＶｃ ｔＬｚ ｏ ｅｅ ａ
２ 移动地球站天线的分类 ． １
抢脸救灾等许多方面都发挥了重 要的 作用。 所谓卫星移动通信
是 指借助于通情卫星在同定地面站与移动站（ 如车载蛄、 机载 站） 或者移动站与移动站之间提供通信 链路的 埔情系统． 而本文 要讨论的 天线是指安装在移动地球站上的， 保汪它在运动 并能 过程巾 与卫 星之问的通信不 ｐ 即“ 通” 断（ 动中 ） 的天线。
卫星移动通信系统通常要 求地球站天线的波束覆盖范嗣为
俯仰０ ９。 ～Ｏ． 水平方位０３０ ． —６。能够达到上述要求的天线一般被
分 成两大类： 一类是全向天 它的增益较 通常只有０ ｉ 线． 低， －ｄ ， ４ Ｂ
但是具有尺寸小、 重量轻以及不需要波柬 跟踪系统等优点， 广泛
应用于 低速数据传输业务； 另一类是定向 天线， 它的增益通常不
通信 地球站的主流天线 ２ 移 ． 动地球站天线的系统要求 ２
２ ． 电气性艟 ．１ ２
卫星 移动 通情地球站能否真正实现“ 动中通”天线是一个 ， 芙 键性的因素。这是因为一方面天 线是 地球站情呼 的输人和输 出ｕ． 其功能是有效地将发射功率转换成电磁波能量后发射到
微小卫星激光通信系统发展现状与趋势
摘要：空间激光通信凭借其速率高、体积小、质量轻和功耗低的优势，成为卫星间高速通信不可或缺的有效手段，特别在
微小卫星应用场合，更能体现激光通信的优势。文章详细介绍了微小卫星激光通信技术领域最新的研究进展。在此基 础上，总结了需要突破的同轨终端轻小型化、异轨终端轻小型化、大气湍流影响抑制等关键技术，归纳了工程化应用、双
Abstract: With its high speed, small size, light-weight and low power consumption, space laser communication has become an indispensable and effective means of high-speed communication between satellites, especially in micro-satellite applications, which can benefit more strongly from the advantages of laser communication. This paper provides a detailed introduction of the latest research progress in the field of micro-satellite laser communication technology. On this basis, key techniques such as light miniaturization of identical orbital terminals, light miniaturization of different orbital terminals and turbulence mitigation technologies are summarized, and the development trends of the technology’s applications, duplex communication, singlepoint to multi-point, localization and batch production capacity are concluded. Key words: space laser communication；free-space optical communication；micro-satellite；space-based inter-
对地观测卫星地面站的站址选择和布局分析
对地观测卫星地面站的站址选择和布局分析第27卷第3期2007年9月测绘科学与工程GeomaticScienceandEngineeringV o1.27,No.3Sep.2007对地观测卫星地面站的站址选择和布局分析胡国军①李世忠胡燕杨枯【摘要】现代小卫星技术是近些年来迅速发展起来的航天领域高新技术,利用该技术为地球观测服务是一件远景可观,意义深远的事情.在对地观测卫星的诸多关键技术之中,地面站的设计是一个很重要的方面.本文主要对对地观测卫星地面站的站址选择与布局进行了详细的讨论. 【关键词】对地观测卫星;地面站;站址选择;布局分析【分类词】P236 AddressSelectionandDistributionAnalysisofSmallSatelliteStation HuGuojunLiShizhongHuYanYangZhe AbstractModemsmallsatellitetechnologyindevelopingrapidlyisquiteusefulandapplicabl eforearthobser-vation.Thedesignofthegroundstationisveryimportantamongthekeytechnologiesforearth observationsatellite. Thispaperdiscussesthesiteselectionandistributionforthegroundstationofearthobservatio nsatellite.Keywordssatelliteforearthobservation;earthstation;addressselection;distributionanalysi s1引言利用现代小卫星进行对地观测,是测量技术,空间技术,遥测遥控技术,无线电通信技术,电子计算机技术以及图像处理技术等相结合的高技术产物.经过几十年的发展,它已被成功的应用于灾害预报,环境监测,资源普查,地图测绘,城市规划和科学试验等诸多领域,为人类带来了可观的社会,经济效益.长期在轨运行的对地观测卫星使用各种探测手段所获取的空间地理信息,都须通过地面站进行信息接收,管理和分发.因此,在对地观测卫星系统中,地面站的站址选择与布局是整个系统正常高效工作的重要环节….本文对对地观测卫星地面站的站址选择与布局进行了探讨.着重讨论了地面站选址的条件及需要考虑的影响因素,并对地面站进行多站布局的原则进行了分析,给出了具体的布局仿真.①西安电子科技大学硕士研究生,西安测绘研究所助理研究员2地面站站址选择2.1选址的一般条件对地观测卫星地面站的兴建,首先必须认真选好站址.这对地面站的工作条件有决定性的影响,尤其是大,中型的固定地面站.选址时,必须首先以本站设备的性能特点,工作频段,主要任务为基本出发点.这就是说,在选址之前,应首先清楚将要建立地面站的类型,天线尺寸,工作频率,卫星发射功率,信号传输方式,供电电源的需求等.只有这样,才可能在选址过程中,正确地把握选址的条件,妥善地处理好本站的建立与周围环境的关系J.在地面站站址的具体选择过程中,要考虑诸多因素,如地理环境,电磁干扰,气象条件和安全保障等,还要进行实地勘察和收测,最后选定最佳站址.另外,在选址时,必须满足近期欲接收的目第3期胡国军,李世忠,胡燕,杨结:对地观测卫星地面站的站址选择和布局分析23 标卫星的指标,同时应考虑到今后发展的需要.由此可见,对地观测卫星地面站站址选择的一般条件有以下几个方面J:(1)工作时天线主波束的方向上应有足够宽阔的视界,尤其是天际线与卫星之间应有足够大的仰角差.(天际线,是指在地面站向四周远望所看到的地球表面与天空的交界线.)(2)与其它地面微波无线电系统的相互干扰应足够小(必须符合ITU—R有关规定的要求),还应注意避开一些可能造成干扰的因素,如:高压电力线干扰,飞机起降干扰等.(3)尽可能避免恶劣气象条件的影响,遭受强风的可能性要小,降雨,降雪量要少.(4)其它条件,如:场地地质应能承受天线等大型设备;应有必需的电源的和水源;道路应能满足运输的要求,还应考虑工作人员的生活条件是否便利,场地是否能容许今后扩建等.下面针对对地观测卫星地面站站址的选择,具体探讨影响站址选择的因素.2.2地理因素地理因素是站址选择时必须考虑的重要因素.一般站址选择时要考虑的地理因素有以下一些:1.地面站地形地面站必须处于有利的位置,以保证计划中或工作中卫星的全部可视性.理想的地形是一个盆形区域,四周被小山丘包围,水平障碍的仰角在3.以下.地面站场地要开阔,地面站的面积要考虑到近期需要和将来的发展.一般典型的地面站占地面积为10公顷一20公顷.另外地形的选择上要避开洪水,场地要避开障碍物,如树林,塔和杆等建筑物.2.天际线仰角地面站天线的等效辐射中心与天际线上任一点连线同地平面的夹角称为地面站在该方向上的天际线仰角.很显然,天际线仰角的高低,一方面将影响地面站指向卫星时的通道性能.因为地面站的性能因数[G/T]值与工作仰角有关,仰角低则噪声温度会急剧增大,从而降低了地面站的[G/T]值.另一方面,还将影响地面站与周围微波无线电设备之间的相互干扰.因此,国际卫星通信组织规定地面站工作仰角应在5.以上.3.交通情况在进行地面站的设计时,由于对地观测卫星的功率受限,因此要求相应的地面接收天线部件较大,选址时要考虑到公路和铁路运输以及进站安装的道路交通情况.4.水源和电力供应地面站要有可靠的水源和电力供应,具体要求要根据地面站的规模和发展来定.这样有利于节省投资,并且具有较好生活条件,也是保证地面站正常,持久,可靠运转的必要条件.5.地质条件地面站对地质条件有严格的限制,要求地质是石质或低压缩系数,高切变阻力的泥土.站址不能选在滑坡,下沉和地质变动频繁的地区,事先应了解建站地区的地震史.若站址的地层条件不好,必须采取打地桩等措施.6.通信的便捷性对地观测卫星地面站与数据处理中心,用户单位之间要频繁地进行数据交换,并且传输图像数据时数据率很高.这就要求在对地观测卫星地面站与其它地面应用系统之间有方便的通信手段.如果选址地区通信不便捷,则需要通过建设干线光缆或通信卫星来传输数据,势必增加系统费用和通信的难度.因此,在选址时,应距离通信交换中心或高速通信网较近,以减少地面传输设备的投资.7.标校塔标校塔用于大型天线的测量和地面联试,在站址选择时要尽量考虑到设置标校塔的方便.对于对地观测卫星地面站,标校塔距地面站一般在lOkm左右,仰角最好达10..2.3电磁干扰因素地面站选址时,要最大限度地减少和防止地面=f扰.一是要防止与地面通信系统的相互干扰;二是要防止地面的射入干扰.由于对地观测卫星地面站的接收信号电平较低,当受到地面系统的同频段干扰时将严重影响地面站的正常工作,所以,首先就要防止与地面通信系统之问相互干扰.为此,在兴建地面站时,必须事先进行技术协调.其次要防止对地面站构成干扰的其它干扰源,如:雷达信号干扰,工业电气干扰,工厂机械干24胡国军,李世忠,胡燕,杨转:对地讽测卫星地面站的站址选择和布局分析第3期扰,运输车辆干扰,飞机航行干扰,人为噪声干扰等.因此,地面站应设置在一个卫星覆盖区内能防止干扰的"安静"地方,这就需要尽量选择一个合适的自然屏蔽的小盆地,或建造一个合适的人工屏蔽场地.下面讨论以下几种电磁干扰对对地观测卫星地面站选址的影响.1.与地面微波通信系统间的相互干扰如果通信频段重合,这将是电磁干扰因素中最有影响的干扰源.由通信原理可知,当两种通信系统的射频段一样时,就会产生相互干扰.因此,ITU—R对微波站的输出功率和方向以及对地观测卫星的辐射功率通量密度都作了限制,并把卫星地面站与地面微波站之间的干扰作为站址选择时首先要考虑的重要因素之一.关于ITu—R的具体规定须参阅有关文献.应指出,一般在选址时都要进行电测以确定干扰的大小.在地面微波通信发达的国家,要选择卫星系统与地面微波通信系统互不干扰的地面站站址是相当困难的,最有效的方法是选址屏蔽系数大的地方.2.雷达的干扰效应雷达的谐波输出可能落人地面站的接收频带内.对于不同的调制方式,雷达波对卫星数据传输影响也不一样.为减小雷达的严重干扰,应在选址时,尽量避开雷达站.应指出,对雷达干扰无一般准则可循,必须由实验来决定.3.地面站附近飞机航行的影响飞机航行的可能影响,一是飞机飞越地面站天线主波束引起天线波束的部分阻塞,二是电磁波照射飞机对地面站天线的能量散射.当飞机飞行高度大于1500m时,其影响可以忽略,但应注意天线波束不应与下滑航道相交.在机场方向或其它预计在飞机低飞的方向上,地面站的地点应该有至少1.以上的地形屏蔽仰角.4.其它电子干扰工业区的电动机,接触器开关,电焊机火花甚至于工业区的空气污染和微粒等,都会对星地链路产生无规则的干扰噪声.强功率电视台,无线电发射台,各种电气和通信试验场所以及高压线等,都会对地面站接收系统和地面站载波设备直接构成干扰.这些干扰因素,在地面站选址时,必须认真考虑,并且要尽量与现有和规划中将来会有的工业区及干扰源距离远一点.在进行选址时,想要避开微波线路,雷达站,飞机场,高压输电线路等干扰源,一般是用微波干扰场强测试仪来测量待选站址有否其它微波杂波干扰以及干扰的强度.为了最大限度地减少和防止地面干扰,应遵循以下原则:(1)为了避免微波干扰(尤其是在接收C频段卫星信号时),接收站应尽量远离微波线路. (2)站址应避开空中航线着陆跑道及大型机场.(3)选址要避开高压输电线的影响.(4)站址宜选在盆地或平地上,并尽量避开干扰源方向,使接收天线远离城市的各种工业和电磁干扰噪声.当所选站址避不开干扰区时,应尽量利用自然地形或地面建筑物以及其它有效措施来防止干扰.(5)站址应避开其他电气干扰.2.4气象条件气象恶化可能造成数据传输中断,使地面站不能正常工作和运转.因此,在设计对地观测卫星地面站时,必须考虑到待选站址地区的气象情况.通常,气象条件的恶化主要是大风和暴雨,北方地区还要考虑积雪.对于大型天线,天线波束的半功率宽度仅为0.1.～0.2.,如果受到风的影响,天线振动在0.05.以上时就要影响信号传输质量.因此,在设计天线时必须有一定的耐风性指标,在选址时要充分考察站区的气象条件,避开风口建站,并且对天线基底施工要考虑抗风性能和不发生基底倾陷现象,以保证以后天线指向的精度.而降雨则会引起接收系统噪声温度的增加和接收功率的减少.另外,如果周围环境的湿度太大,还会缩短地面站设备的使用寿命.ITU—R 规定由于降雨引起的线路噪声在一个月的0.3% 时间内要控制在50000PWP,为此,在系统设计时,一般门限取6dB的降雨备余量,超过系统备余量的暴雨要引起数据传输质量恶化.因此,选址时要充分考虑这一条件,事先考察站区的年降雨量记录,尽量避开暴风雨较多的地区.如果出于特殊需要,必须在降雨量大的地区建站,应在进行地面站设计时尽可能的提高系统的降雨备余量.对于在寒带地区设置的地面站,为减少积雪第3期胡国军,李世忠,胡燕,杨拮:对地观测卫星地面站的站址选择和布局分析25 引起的数据传输质量恶化,要在天线上安装融雪设备.理想的气象条件是温和,干噪和低风速,在待选站址中应尽量选择气象条件较好的地点建站.2.5后勤保障与安全因素地面站的选址,不仅要考虑设备以及基建本身的问题,还应全面地考虑到物资的后勤供应和安全保障等问题.1.后勤保障在地面站选址时,要尽量选择供给比较方便,环境比较安静的地方,既避开电磁干扰,又不离城市太远,这样有利于将来扩建,也有利于地面站的维护和管理.地面站站址土地的征购,必须得到当地主管部门的同意,并且尽量使地面站附近无干扰源,如果可能的话,要对邻近的土地实现限制,以不妨碍地面站的正常工作.地面站站址选定后,要测出地面站的地理坐标和正北方位以供地面站建设之用.2.安全因素安全因素最重要的就是要考虑过量的电磁辐射对人体的影响.关于微波辐射密度的标准,国际上还没有统一的规定.一般认为:微波辐射lOmW/em为危险区域;1roW/era为安全区域;1mW/cm≤WlOmW/em为非安全区域.关于地面站的微波辐射,可以根据天线近场区和远场区不同的功率密度计算公式进行计算, 以求得天线轴向和偏轴方向微波辐射的安全区域范围.实际上,人体连续在微波辐射区暴露时,更小的辐射密度是可取的.综上所述,对地观测卫星地面站的选址是一项复杂而又慎重的工作,它需要进行广泛的调查研究,需要综合考虑多种因素方能确定.一旦确定在某区域建站时,还需要进行图上作业,野外勘察和调查研究,立下几个待选的地点,然后分析测试比较,以确定一个较合适的站址J.3地面站布局分析3.1布局的原则地面站的布局如同地面站选址一样重要.地面站布局是否合理,直接关系到整个对地观测卫星系统的运行效率.对地观测卫星一般采用太阳同步轨道等低轨卫星轨道,其星下点轨迹随着运行圈次的不同而改变,而且当卫星在轨运转至境外不可视的范围时,获取的有效载荷数据无法实时下传至地面站. 按照对地观测卫星系统的特点,往往是当卫星经过目标区域时,采用各种先进的信息获取技术取得大量的图像或数据信息;当卫星经过境内可控制范围时,通过境内地面站,以高速的数据传输速率将数据下传至地面.另外,卫星还可以在境内进行实时数据获取并且实时下传.也就是说,在无中继卫星可用的情况下,对地观测卫星每天的运行圈次中只有少量的时间可以利用以进行有效载荷数据的下传.所以,科学,合理地设计境内地面站的布局,是充分利用卫星过境时间,提高系统工作效率的前提.根据对地观测卫星轨道高度,轨道根数的特点和我们国家版图的实际情况,为了保障卫星每次过境都有良好的接收仰角,充分利用每次过境的可用时间,境内地面站首先应按照全国大三角的总原则进行布局,此外还应满足如下原则: (1)尽量增加卫星在过境时实时下传数据的接收范围,以提高整个系统的应急观测和保障能力;(2)在存储转发模式下,尽量保证卫星有效载荷数据能快速传完,以提高对全球观测的工作效率.而且,地面站的布局往往还会受到政治,经济,地理和军事等因素的影响.因此,地面站的合理布局并不唯一,需要根据实际情况做出选择. 3.2仿真分析卫星工具包STK(SatelliteToolKit)是航天领域中先进的系统分析软件,由美国分析图形有限公司(AGI)研制,用于分析复杂的陆地,海洋,航空及航天任务.它可提供逼真的2维,3维可视化动态场景以及精确的图表,报告等多种分析结果,在航天飞行任务的系统分析,测试发射,在轨26胡国军,李世忠,胡燕,杨结:对地观测卫星地面站的站址选择和布局分析第3期运行,链路分析,覆盖效果显示等方面都有广泛的应用.用户可设置地面站,目标,传感器以及各种类型运动物体的参数,STK则迅速模拟任务过程并显示任务场景,用户根据生成的数据报告,图表进行任务分析,确定最佳解决方案.本文根据3.1所述的原则,利用美国海洋测绘观测卫星(NEMO)的轨道参数,在STK上进行了一种四站布局的链路仿真,给出了分析的结果.模拟对地观测卫星采用太阳同步,(近)圆形,全球覆盖轨道,轨道高度为605km,轨道倾角97.81.,偏心率一0,降交点地方时标称值10:30AM,重访周期7天.地面站采用"哈尔滨一喀什一南宁一西安"的四站布局,其中哈尔滨,喀什,南宁三站构成基本上覆盖全国的大三角,而西安地面站处于我国的大地原点和我国的卫星测控中心附近,地理位置极佳,很好的起到了衔接其它三个地面站,进行无缝数据接收的作用.四站的布局能够给卫星提供较多的数传机会,较好地覆盖我国上空,获得很高的数据接收效率.经仿真分析,此对地观测卫星在7天的重访周期内对上述四个地面站的覆盖特性如表1(地面站0.仰角),表2(地面站5.仰角)所示.表1重访周期内(7天)地面站的覆盖特性(0.仰角)最短过最长过平均过总过站站名次/天站时间站时间站时间时间(min)/(rain)(min)(min)次数哈尔滨6—72.4912.9310.17437.21/43喀什5～61.3312.909.93387.16/39南宁4～51.3112.839.87315.7Q/32西安463.0HD12.8810.22357.64/35表2重访周期内(7天)地面站的覆盖特性(5.仰角) 最短过最长过平均过总过站站名次/天站时间站时间站时间时间(min)/(rain)(min)(min)次数哈尔滨4～62.6710.518.37蕊4.41/34喀什4～53.2110.498.42252.65/30南宁3～41.3910.427.99.6&/6西安4～51.8110.478.092=;4.67/29仿真的结果表明,在这种地面站布局下,卫星对单个地面站而言能够保证每天有三次以上的过顶机会,对整个地面站系统而言每天基本有十次的通信和数传机会:卫星每天在轨运行14. 87739584圈,其中约10圈有可见弧段,有5圈与地面站不可见;就单个地面站而言,在5.仰角的情况下,每天有3～6次的可见机会,各次可见时间长短不一,平均可见时间约为8min;而且多站之间具有共视区,在进行多站联合接续接收数据时,单圈最长约有连续20min可进行图像数据的传输;另外,在这种布局下,四个地面站进行数据接收的时间长度互相相差不大,即任务的强度相仿,从而也保证了整个地面站系统数据接收任务的均匀分担.可见,这样的四站布局,既保证了数据接收的完整性,又利于整个对地观测卫星系统的高效可靠运行,是一种较佳的布局.4结束语对地观测卫星地面站的站址选择与布局是对地观测卫星系统正常工作的重要环节,只有对其进行合理的设计,才能保证整个对地观测卫星系统的正常,高效运行.本文对对地观测卫星地面站的站址选择与布局所做的探讨与分析,可以作为研究人员在设计对地观测卫星地面站时的参考.参考文献[1]陈芳允,贾乃华.卫星测控手册.科学出版社,1992[2]吕海寰,蔡剑铭,甘仲民等.卫星通信系统(修订本).人民邮电出版社,1994[3]王仁礼,李世忠,张占睦等.航天遥感地面系统.解放军出版社,2005[4]周钠,黄字民,李集林等.我国中继卫星地面站站址选择设想.飞行器测控,1999(3)。
GMDSS卫星系统
GMDSS卫星系统在中国的发展与应用王杰2220112856 测控技术与仪器(2)班全球海上遇险与安全系统(GMDSS)是国际海事组织(IMO)利用现代化的通信技术改善海上遇险与安全通信，建立新的海上搜救通信程序，并用来进一步完善现行常规海上通信的一套庞大的综合的全球性的通信搜救网络。
该系统主要由卫星通信系统——INMARSAT(海事卫星通信系统)和COS-PAS/SARSAT(极轨道卫星搜救系统)、地面无线电通信系统(即海岸电台)以及海上安全信息播发系统三大部分构成。
GMDSS具有以下七大功能：遇险报警，搜救协调通信，救助现场通信，定位，海上安全信息的播发，常规的公众业务通信，驾驶台对驾驶台的通信。
我国主管部门早在上世纪70年代末期就开始注意GMDSS系统的重要发展动向，并向有关单位传达了海上遇险与安全通信方面的主要构想，1986年我国交通部向下属各有关单位进行了部署。
为了进一步改善我国航运业的通信状况，进一步保障海上航行安全，我国从1987年开始在北京建造INMARSAT卫星通信地面站(岸站)，同时在我国沿海部署建立海上安全信息播发(NAVTEX)系统覆盖区，并加速对岸台(站)的通信设施进行技术更新，扩大电路数，增宽覆盖区域，以适应GMDSS的需要。
1992年我国主管部门开始我国的全球海上遇险与安全系统规划，按该规划要求，我国沿海的海岸电台形成链状的A2航区DSC覆盖区，同时对A3航区进行区域性DSC值守，在北京建成COSPAS/SARSAT LUT 和MCC，并把北京INMARSAT卫星岸站扩建成具有B/M系统能力的岸站，并服务于我国船舶航行密度大的印度洋区和太平洋区，以适应我国远洋运输事业的需要，最近又开始建设更加先进的INMARSAT-F系统，从而进一步保障海上航行安全。
1. INMARSAT系统的发展与应用INMARSAT系统在我国的发展始于上世纪70年代后期，为了更好地贯彻INMARSAT组织的宗旨，从20世纪80年代初我国便开始了建立太平洋和印度洋两个洋区的A/C标准海事卫星地球站(岸站)的准备工作。
卫星遥感技术应用
卫星遥感技术应用（一）、卫星遥感技术应用现状首先，到目前为止，我国已经成功发射了十六颗返回式卫星，为资源、环境研究和国民经济建设提供了宝贵的空间图像数据，在我国国防建设中也起到了不可替代的作用。
我国自行研制和发射了包括太阳和地球同步轨道在内的六颗气象卫星。
气象卫星数据已在气象研究、天气形势分析和天气预报中广为使用，实现了业务化运行。
一九九九年十月我国第一颗以陆地资源和环境为主要观测目标的中巴地球资源卫星发射成功，结束了我国没有较高空间分辨率传输型资源卫星的历史，已在资源调查和环境监测方面实际应用，逐步发挥效益。
我国还发射了第一颗海洋卫星，为我国海洋环境和海洋资源的研究提供了及时可靠的数据。
其次，除了上述发射的遥感卫星外，我国还先后建立了国家遥感中心、国家卫星气象中心、中国资源卫星应用中心、卫星海洋应用中心和中国遥感卫星地面接收站等国家级遥感应用机构。
同时，国务院各部委及省市地方纷纷建立了一百六十多个省市级遥感应用机构。
这些遥感应用机构广泛的开展气象预报、国土普查、作物估产、森林调查、地质找矿、海洋预报、环境保护、灾害监测、城市规划和地图测绘等遥感业务，并且与全球遥感卫星、通信卫星和定位导航卫星相配合，为国家经济建设和社会主义现代化提供多方面的信息服务。
这也为迎接２１世纪空间时代和信息社会的挑战，打下了坚实的基础。
最后，非常关键，必须要重点指出的是两大系统的建立完成。
一是国家级基本资源与环境遥感动态信息服务体系的完成，标志着我国第一个资源环境领域的大型空间信息系统，也是全球最大规模的一个空间信息系统的成功建立；二是国家级遥感、地理信息系统及全球定位系统的建立，使我国成为世界上少数具有国家级遥感信息服务体系的国家之一。
我国遥感监测的主要内容为如下三方面；１、对全国土地资源进行概查和详查；２、对全国农作物的长势及其产量监测和估产；３、对全国森林覆盖率的统计调查。
（二）、卫星遥感技术应用前景国际上卫星遥感技术的迅猛发展，将在未来十五年把人类带入一个多层、立体、多角度、全方位和全天候对地观测的新时代。
航空航天工程师在卫星地面站建设与运营方法中的应用与创新
航空航天工程师在卫星地面站建设与运营方法中的应用与创新
航空航天工程师在卫星地面站建设与运营中扮演着重要的角色。他们不仅需要具备扎实的技术知识，还需要不断创新与应用新方法来提高地面站的效率和可靠性。本文将探讨航空航天工程师在卫星地面站建设与运营方法中的应用与创新。
一、卫星地面站建设 卫星地面站作为卫星通信系统中的重要组成部分，扮演着中继卫星与用户之间的桥梁作用。航空航天工程师在卫星地面站建设中需要考虑以下几个方面。
1. 技术选型与设计 航空航天工程师需要根据卫星通信系统的需求选择合适的技术并进行相应的设计。技术选型包括天线、收发设备、信号处理等方面，而设计则需要考虑地形、气候等因素对地面站建设的影响。工程师需要运用自身的专业知识，选择最适合的技术和方案。
2. 施工与调试 在地面站建设过程中，航空航天工程师需要负责对设备的施工和调试工作。他们需要确保设备的安装和调试符合相关标准和规定，以保证地面站的正常运行。同时，他们还需要与其他相关部门进行协同配合，确保工程顺利进行。 二、卫星地面站运营 卫星地面站的运营是一个长期的过程，航空航天工程师在其中扮演着沟通卫星和用户之间的角色。在卫星地面站运营中，工程师需要关注以下几个方面。
1. 监测与维护 卫星地面站的设备需要进行定期的监测与维护工作，以确保其正常运行和性能的稳定。航空航天工程师需要掌握监测和故障处理的技术，及时发现并解决问题，以保证地面站的可靠性和稳定性。
2. 数据处理与分析 卫星地面站接收到的数据需要进行处理和分析，提取有价值的信息。航空航天工程师需要熟悉数据处理和分析的方法，以及相关的软件工具，为用户提供准确、及时的数据支持。
三、航空航天工程师的应用与创新 航空航天工程师在卫星地面站建设与运营过程中不断应用新技术并进行创新，提高地面站的效率和可靠性。以下是一些常见的应用与创新方法。
1. 自动化技术 航空航天工程师可以引入自动化技术来提高地面站的运行效率和稳定性。例如，利用自动控制系统来实现对设备的监测和维护，可以减少人为操作的错误。 2. 人工智能 人工智能技术在卫星地面站建设与运营中的应用也越来越多。航空航天工程师可以利用人工智能算法来优化地面站的信号处理和数据分析过程，提高处理能力和准确性。
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卫星地面站的现状与发展
摘 要：卫星地面站的基本作用是向卫星发射信号，同时接收由其它地面站经卫星转发来的信号。本文
介绍了我国卫星地面站的现状，在参照比较国外地面站建设的基础上对我国地面站建设进行了展望。
关键词：地面站； 现状； 发展
The Present Situation and Development of Satellite
LI Bing
(Institute of Command and Automation, PLA University of Science & Technology, Nanjing 210007, China)
Abstract: The basic effection of the sateliite groundstation is trassmiting signal to satellite, and
incepting the signal from other satellite groundstation. This thesis introduces the situation of
sateliite groundstation in our country, compared with the foreign groundstation, we have a
expectation to the sateliite groundstation in our country.
Keywords: the sateliite groundstation, the situation, development
外层空间自我呈现出的首要与最为明
显的特征就是如同一条大马路，在更多的
情况下，则如同一块宽阔的公地，人们可
以朝着任意一个方向行走，自1957年第一
颗人造卫星上天以来, 外层空间已成为继
陆海空之后的人类第四延伸空间，同时也
成为大国争夺的新制高点，对于正在崛起
的航天国家来说，外太空是国家安全利益
的新领域，与国家的安全息息相关。近十
多年的几场局部战争再次表明，陆海空更
加依靠卫星系统，也彰显出制天权的重要。
地面站是卫星系统中重要的组成部
分，各种用途的地面站略有差异，但基本
设施相同。
一、地面站的分类
地面站的基本作用是向卫星发射信
号，同时接收由其它地面站经卫星转发来
的信号。根据卫星通信系统的性质和用途
的不同，可有不同形式的地面站。如：按
站址的固定与否、G/T值的大小、用途、天
线口径以及传输信号的特征等多种方法来
分类。
1.按站址特征分类：可分为固定站、
移动站（如舰载站、机载站和车载站等）、
可拆卸站（短时间能拆卸转移地点的站）。
在固定站中又可分为大型标准站和小型非
标准站，前者多用于国际通信和国内大城市间的通信，而后者多用于国内中、小城市或军事通信；移动式地面站特别是车载站，由于它机动灵活，在军事通信中有广泛的应用。 2.按G/T值分类：地面站性能指数G/T值是反映地面站接收系统的一项重要技术性能指标。其中G为接收天线增益，T为表示接收系统噪声性能的等效噪声温度。G/T值越大，说明地面站接收系统的性能越好。 3.按用途分类：可分为民用、军用、广播、航海、实验等地面站。 4.按天线口径分类：可分为1米站、5米站、10米站以及30米站等等。 5.按传输信号的特征分类：可分为模拟通信站和数字通信站。 二、地面站的组成和各分系统简介 在各种卫星通信系统中所用的地面站是多种多样的，而一个典型的双工地面站设备应当包括信道终端分系统、大功率发射分系统、高灵敏度接收分系统、天线馈电分系统、伺服跟踪分系统、电源分系统以及监控分系统等部分。 1．信道终端分系统 信道终端分系统中发端设备的作用是
对基带信号进行处理，并对中频（如70MHz）
进行调制；收端设备的作用与上述过程相
反。
信道终端设备，按其处理信号开工的
不同可分为模拟制信道终端设备和数字式
信道终端设备；按通信业务可分为电视、
电话、数据等信道终端设备。
各单元功能如下：电话基带处理单元
的作用是将发终端送来的频分复用基带信
号进行处理，即进行予加重、自动增益控
制、峰值限幅、加入能量扩散信号和加入
导频信号等；频率调制器单元的作用是用
基带处理单元输出的信号对70MHz的中频
调频信号；中频放大单元的作用是放大中
频调频信号，并对幅频特性和群时延特性
进行一定的均衡。
2．发射分系统
在标准地面站中，需要向卫星发射几
百瓦以至十几千瓦的大功率微波信号。为
了实现多址通信，还常常向其它地面站同
时发射数个载波。因此，地面站应能在高
电压、大功率、宽频带和多载波的情况下
工作。此系统包括上变频器、自动功率控
制器、发射波合成器、激励器和大功率放
大器等部分。
从发终端送来的中频宽带调频信号经上变
频器（一般采用参量变频器）变换成微波
信号。上变频器的所用的本机振荡频率由
本振（又叫泵源）产生，本振一般采用晶
振锁相倍频的方法，以产生频率稳定度很
高的微波振荡频率。
三、我国卫星地面站的建设情况
以遥感卫星为例,目前我国正在接收
和将要接收数据的国外遥感卫星有6类8
颗，我国遥感卫星有4类4颗，共计6类
12颗，其中气象卫星5颗，陆地卫星4颗，
海洋卫星3颗,为了能保证接收到这些卫星
的数据,我国建设了大量的卫星地面接收
站,实现了实时对卫星数据的接收，但由于
缺乏国家统一规划，共享程度差，各地方
和各部门出现重复建设造成了大量的资源
浪费。从我国国土现状来看，如分布合理
又能实现数据共享，全国有4—5个接收站
就足够了。因为在北京一地的地面站就可
以接收到几乎覆盖中国陆地的全部信息，
在新疆和华南再布几个站，即可实现完全
覆盖。
四、地面站建设的发展与展望
自第一颗人造卫星上天以来，地面站
的建设也走过了半个世纪的历程，纵观世
界，其实凡有能力从事外层空间活动，特
别是独立进行这种活动的国家都是大国。
从我国的第一颗卫星在外层空间飞行开
始，即便没有参与太空竞赛，也曾不对其
他国家构成威胁，没有借此对其他国家发
出威胁，但却不可避免的承担起作为一个
大国的宿命，地面站作为与外太空飞行器
链接的基础，它的发展将关系到国家战略
空间的拓展，科学技术上的进步也将促进
地面站建设的合理，从现在各国地面站建
设的布局来看，地面站将迈向两个方向：
一是，大型地面站。
为了能分布合理又能实现数据共享
与接收系统的整合，同时伴随着卫星接收
系统的发展超高码速、超大容量、超宽带
宽的通信系统的要求，都需要大口径的卫
星接收天线为之服务，这就要求我们加快
大型地面站的建设。
如：美国宇航局深空网全球深空探测
站，它的建设是为补偿地球的自转，对多
个飞船进行24小时连续通信就要求在不同
地方建立数坐通信站。分别建在加州莫哈
韦沙漠的金石站、西班牙的马德里和澳大利亚的堪培拉；以加州莫哈韦沙漠的金石站为例，它们包括：一座34米大功率天线，三座,座34米波导天线一座26米天线，一座70米天线。 这些天线的用途包括：遥感勘测、星际飞船控制、作为甚长基线干涉仪的一部分进行射电天文学研究等。 我国最大口径的50米天线和40米天线相继建成并投入使用密云50米天线是目前国内口径最大天线。该天线位于国家天文台密云地面站， 40米天线系统位于国家天文台昆明地面站. 二是，小型可移动式地面站。 VSAT卫星通信 甚小口径卫星终端站。 VSAT是VERYSMALL APERTURE TERMINAL 的缩写，直译为“甚小孔径终端”，意译应是“甚小天线地球站”，这里的小指的是VSAT系统中小站设备的天线口径小，通常为0.3m-2.4m。VSAT是80年代中期利用现代技术开发的一种新的卫星通信系统。利用这种系统进行通信有灵活性强，可靠性高，成本低，使用方便以及小站可直接装在用户端等特点。借助
VSAT用户数据终端可直接利用卫星信道
与远端的计算机进行联网，完成数据传
递、文件交换或远程处理，从而摆脱了本
地区的地面中继线问题，这在地面网络不
发达、通信线路质量不好或难于传输高速
数据的边远地区，使用VSAT 作为数据传
输手段是一种很好的选择。如在这次四川
地震中中国联通为抗震救灾紧急调拨的
100套“VSAT卫星地球小站”部分已经成
功运抵成都军用机场，并装上飞机前往汶
川等重灾区，实施空投。通过“VSAT卫星
地球小站”及时恢复移动通信。同时VSAT
还广泛应用于银行、饭店、新闻、保险、
运输、旅游等部门。
参考文献
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邮电出版社, 1997
[2] 吕海寰, 《卫星通信系统》, 人民邮
电出版社, 1992
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[4] G.MARAL 汲惠媛，姜焕成译，VSAT
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[5] 李明、杨晋生, TCP2Sjump :卫星信
道拥塞控制新算法,《华中科技大学学
报》, Vol.31 Sup. Oct.2003